CN108412418B - 地质勘察钻探器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种地质勘察钻探器，属于地质勘察工具技术领域，自下而上依次包括主钻杆、风动冲击器和副钻杆，所述副钻杆、风动冲击器和主钻杆内的气道通过气路与空气压缩机连通，所述副钻杆的外壁设有固定杆，所述主钻杆的下端设有钻头，所述固定杆的上方设有粉尘回收装置。本发明利用空气压缩机提供动力，压缩空气沿着副钻杆、风动冲击器和主钻杆内的气道吹向钻头方向，通过风动冲击器驱动钻头冲击钻孔，节省人力，同时空气压缩机通过风道排出，起到冷却钻头和吹出粉尘的作用，边钻边冲，提高钻孔效率；钻进过程中产生的粉尘可利用粉尘回收装置进行回收，避免粉尘到处漂浮影响操作人员观察，同时保证了工作环境清洁及操作人员的人身健康。

Description

地质勘察钻探器
技术领域
本发明属于地质勘察工具技术领域，更具体地说，是涉及一种地质勘察钻探器。
背景技术
在地质勘察中，常常应用到钻探设备，现有技术的钻探设备主要是利用钻机带动钻具向地下钻进，破碎孔底岩石，用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等实物地质资料，以探明地下地质和矿产资源等情况。现有钻探设备由井架、钻机、钻杆、钻具、水泵等构成，主要是利用回转钻具和水循环方法，钻探工作的过程是将钻具安装在空心钻杆上，由钻机通过钻杆带动钻具回转，完全靠钻头回转克取岩石驱进，在钻进过程中由水泵不断送水，水经钻杆上的水接头进入钻杆送到钻具钻头上喷出，水起到排出岩粉和冷却作用。
现有技术的钻探设备是采用水循环进行深孔钻探，单纯回转钻具研磨岩石钻进，即与深井钻孔的钻井方法相同。由于深浅钻孔条件不同，所以这种钻探方法对浅孔钻探，特别是建筑工程地质勘查钻探来说是不方便的，因此有人设计出用风动代替水循环的方式里进行浅孔钻探，大致结构是利用空气压缩机提供风动冲击器的冲击力，同时利用风吹出钻孔产生的碎石和粉尘，以及为钻头降温，这种结构虽可以达到方便的浅孔钻探目的，但排出的粉尘无法控制，不利于观察钻孔进度，同时对周围人员安全及环境造成一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地质勘察钻探器，以解决现有技术中存在的利用压缩空气提供冲击力时，排出的粉尘因无法控制导致影响观察、不利于周围人员安全及环境的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种地质勘察钻探器，自下而上依次包括主钻杆、风动冲击器和副钻杆，所述副钻杆、风动冲击器和主钻杆内的气道通过气路与空气压缩机连通，所述副钻杆的外壁设有固定杆，所述主钻杆的下端设有钻头，所述固定杆的上方设有粉尘回收装置。
进一步地，所述粉尘回收装置包括中空的存储仓，所述存储仓套装在所述副钻杆上，所述存储仓的顶部设有回收管，所述回收管的出气口设有排风机，所述排风机的进风口前方设有喷淋机构。
进一步地，所述回收管包括呈L形布置的垂直管和水平管，所述垂直管的下端与所述存储仓的顶部连通，所述喷淋机构设置于所述水平管的末端。
进一步地，所述喷淋机构包括水雾喷头和出水管，所述水雾喷头设置于所述水平管的顶部内壁上，所述出水管设置于所述水平管的底部、且与所述水平管连通，所述水雾喷头设置于所述出水管的上方。
进一步地，所述存储仓的底部设有隔板，所述隔板套装于所述副钻杆上，所述隔板上设有若干个通孔。
进一步地，所述隔板与所述存储仓的接触面间设有密封垫。
进一步地，所述存储仓为上小下大的锥形台，所述隔板为圆形，所述隔板的直径大于所述固定杆的长度。
进一步地，所述主钻杆内设有出气筒，所述出气筒设置于所述钻头的上方，所述出气筒为中空的圆盘状，所述出气筒的外壁固定在所述主钻杆的内壁上，所述出气筒的顶部与所述气道连通，所述出气筒的底部均布若干个出气孔。
进一步地，所述副钻杆的顶部设有连接管，所述连接管与所述气路连通。
进一步地，所述连接管为直管状，所述连接管的顶部设有端盖，所述气路与所述连接管的侧壁连通，所述连接管的下端与所述副钻杆相连。
本发明提供的地质勘察钻探器的有益效果在于：与现有技术相比，本发明地质勘察钻探器利用空气压缩机提供动力，压缩空气沿着副钻杆、风动冲击器和主钻杆内的气道吹向钻头方向，通过风动冲击器驱动钻头冲击钻孔，节省人力，同时空气压缩机通过风道排出，起到冷却钻头和吹出粉尘的作用，边钻边冲，提高钻孔效率；钻进过程中产生的粉尘可利用粉尘回收装置进行回收，避免粉尘到处漂浮影响操作人员观察，同时保证了工作环境清洁及操作人员的人身健康。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的地质勘察钻探器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的地质勘察钻探器中存储仓的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
其中，图中各附图标记：
1-端盖，2-连接管，3-副钻杆，4-风动冲击器，5-主钻杆，6-气路，7-空气压缩机，8-气道，9-出气筒，10-钻头，11-固定杆，12-隔板，13-存储仓，14-垂直管，15-水平管，16-水雾喷头，17-排风机，18-出水管，19-密封垫，20-通孔，21-螺栓副。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，现对本发明提供的地质勘察钻探器进行说明。所述地质勘察钻探器，自下而上依次包括主钻杆5、风动冲击器4和副钻杆3，所述副钻杆3、风动冲击器4和主钻杆5内的气道8通过气路6与空气压缩机7连通，所述副钻杆3的外壁设有固定杆11，利用固定杆将地质勘察钻探器固定；所述主钻杆5的下端设有钻头10，所述固定杆11的上方设有粉尘回收装置。利用压缩空气代替循环水对钻头进行冷却，在节省了水资源的同时也节省了人力；利用粉尘回收装置回收钻孔过程中产生的粉尘，避免粉尘干扰工作人员的视线，影响观察钻孔进度，同时也避免了工作环境受到污染，确保工作人员的身体健康。
本发明提供的地质勘察钻探器，与现有技术相比，具有结构简单紧凑、操作方便、除尘效果好的优点，利用空气压缩机提供动力，压缩空气沿着副钻杆、风动冲击器和主钻杆内的气道吹向钻头方向，通过风动冲击器驱动钻头冲击钻孔，节省人力，同时空气压缩机通过风道排出，起到冷却钻头和吹出粉尘的作用，边钻边冲，提高钻孔效率；钻进过程中产生的粉尘可利用粉尘回收装置进行回收，避免粉尘到处漂浮影响操作人员观察，同时保证了工作环境清洁，进而保证了操作人员的人身健康。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述粉尘回收装置包括中空的存储仓13，所述存储仓13套装在所述副钻杆3上，所述存储仓13的顶部设有回收管，所述回收管的出气口设有排风机17，所述排风机17的进风口前方设有喷淋机构。利用排风机、回收管及存储仓将钻孔过程中产生的粉尘进行回收，带有粉尘的气流在喷淋机构的作用下，粉尘形成泥浆，去除粉尘的气流从回收管的出气口排出。另外，为了进一步对排出气流进行净化，可在回收管的出气口安装空气过滤器。
另外，粉尘回收装置也可以采用在副钻杆上加装回收罩，回收罩的顶部连通回收管，利用抽风机与回收管相连，将带有粉尘的气流排出，回收管的末端可直接设置于水池内，以便将粉尘溶于水池的水中，实现除尘的目的。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述回收管包括呈L形布置的垂直管14和水平管15，所述垂直管14的下端与所述存储仓13的顶部连通，所述喷淋机构设置于所述水平管15的末端。通过在水平管的末端设置喷淋机构，可避免带有粉尘的气流经喷淋机构喷淋后形成的泥浆倒流。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述喷淋机构包括水雾喷头16和出水管18，所述水雾喷头16设置于所述水平管15的顶部内壁上，所述出水管18设置于所述水平管15的底部、且与所述水平管15连通，所述水雾喷头16设置于所述出水管18的上方。带有粉尘的气流在水雾喷头的喷淋作用下，粉尘伴随水雾形成泥浆，落至出水管内排出。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述出水管18斜向下设置。倾斜设置的出水管更方便泥浆的顺利排出。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述主钻杆5内设有出气筒9，所述出气筒9设置于所述钻头10的上方，所述出气筒设置于所述钻头的上方，所述出气筒9为中空的圆盘状，所述出气筒9的外壁固定在主钻杆5的内壁上，出气筒9的顶部与气道8连通，出气筒9的底部均布若干个出气孔，用以吹开钻孔时产生的碎石和粉尘，同时实现对钻头的降温冷却。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述存储仓13的底部设有隔板12，所述隔板12套装于所述副钻杆3上，所述隔板12上设有若干个通孔20。利用带有通孔的隔板对钻孔过程中产生的粉尘进行回收，能够保证回收后的粉尘及时排出，避免粉尘再次回落。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述隔板12与所述存储仓13的接触面间设有密封垫19。隔板与存储仓的底部通过法兰盘连接，密封垫设置在隔板与存储仓边缘的法兰盘之间，并通过多个螺栓副21连接固定。借助密封垫可避免存储仓内的粉尘从隔板边缘漏出，造成二次污染。
进一步地，请参阅图2、3，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述存储仓13为上小下大的锥形台，上小下大的中空锥形台能够避免粉尘附着在存储仓内壁上；所述隔板12为圆形，所述隔板12的直径大于所述固定杆11的长度，能够将钻孔过程中产生的粉尘尽可能多地吸入存储仓内排出。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述副钻杆3的顶部设有连接管2，所述连接管2与所述气路6连通。利用连接管与气路相连，方便安装拆卸。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的地质勘察钻探器的一种具体实施方式，所述连接管2为直管状，所述连接管2的顶部设有端盖1，所述气路6与所述连接管2的侧壁连通，所述连接管2的下端与所述副钻杆3活动连接。该结构的连接管加工、装卸简单方便，同时方便维修更换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.地质勘察钻探器，其特征在于：自下而上依次包括主钻杆、风动冲击器和副钻杆，所述副钻杆、风动冲击器和主钻杆内的气道通过气路与空气压缩机连通，所述副钻杆的外壁设有固定杆，所述主钻杆的下端设有钻头，所述固定杆的上方设有粉尘回收装置；所述粉尘回收装置包括中空的存储仓，所述存储仓套装在所述副钻杆上，所述存储仓的顶部设有回收管，所述回收管的出气口设有排风机，所述排风机的进风口前方设有喷淋机构；所述回收管包括呈L形布置的垂直管和水平管，所述垂直管的下端与所述存储仓的顶部连通，所述喷淋机构设置于所述水平管的末端；所述喷淋机构包括水雾喷头和出水管，所述水雾喷头设置于所述水平管的顶部内壁上，所述出水管设置于所述水平管的底部、且与所述水平管连通，所述水雾喷头设置于所述出水管的上方；所述出水管斜向下设置。
2.如权利要求1所述的地质勘察钻探器，其特征在于：所述存储仓的底部设有隔板，所述隔板套装于所述副钻杆上，所述隔板上设有若干个通孔。
3.如权利要求2所述的地质勘察钻探器，其特征在于：所述隔板与所述存储仓的接触面间设有密封垫。
4.如权利要求2所述的地质勘察钻探器，其特征在于：所述存储仓为上小下大的锥形台，所述隔板为圆形，所述隔板的直径大于所述固定杆的长度。
5.如权利要求1所述的地质勘察钻探器，其特征在于：所述主钻杆内设有出气筒，所述出气筒设置于所述钻头的上方，所述出气筒为中空的圆盘状，所述出气筒的外壁固定在所述主钻杆的内壁上，所述出气筒的顶部与所述气道连通，所述出气筒的底部均布若干个出气孔。
6.如权利要求1-5任一项所述的地质勘察钻探器，其特征在于：所述副钻杆的顶部设有连接管，所述连接管与所述气路连通。
7.如权利要求6所述的地质勘察钻探器，其特征在于：所述连接管为直管状，所述连接管的顶部设有端盖，所述气路与所述连接管的侧壁连通，所述连接管的下端与所述副钻杆相连。
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